Golongan IA

Unsur-Unsur Kimia

Unsur Golongan IA
(Sifat Fisik, Sifat Kimia, Pembuatan, Kelimpahan di Alam, Kegunaan)

Dalam Sistem Periodik Unsur, unsur-unsur yang terletak pada golongan IA yaitu litium(Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb), sesium (Cs) dan fransium (Fr) disebut logam alkali.

H Li Na Kr Rb Cs Fr

Dapat di hafal dengan cepat melalui pembuatan jembatan pengingat dengan kalimat HeLiNa Karo Rubidium CS friends

1.     SIFAT FISIK

     

2.    SIFAT KIMIA

Logam alkali merupakan unsur logam yang sangat reaktif dibanding logam golongan lain. Hal ini disebabkan pada kulit terluarnya hanya terdapat satu elektron dan energi ionisasi yang lebih kecil dibanding unsur golongan lain. Dalam satu golongan, dari atas ke bawah, kereaktifan logam alkali makin bertambah seirng bertambahnya nomor atom.

3.    PEMBUATAN

A.   Elektrolisis Litium

 gambar Litium

Sumber logam litium adalah spodumene (LiAl(SO)₃). Spodumene dipanaskan pada suhu 100 ^oC kemudian ditambah H₂SO₄ pekat panas sehingga diperoleh Li₂SO₄. Campuran yang terbentuk dilarutkan ke dalam air. Larutan Li₂SO₄ ini kemudian direaksikan dengan Na₂CO₃. Dari reaksi ini terbentuk endapan Li₂CO₃.

Li­­­₂SO₄(aq) +  Na₂CO₃(aq) ―→ Li­­­₂CO₃(s) +  Na₂SO₄(aq)

Setelah dilakukan pemisahan Li₂CO₃ yang diperoleh direaksikan dengan HCl sehingga diperoleh garam LiCl.

Li­­­₂CO₃(s) +  2HCl(aq) ―→  2LiCl +  H₂O +  CO₂

Garam LiCl ini yang akan digunakan sebagain bahan dasar elektrolisis litium. Namun karena titik lebur LiCl yang sangat tinggi sekitar 600 °C maka ditambahkan KCl dengan perbandingan volume 55% LiCl dan 45% KCl. Penambahan KCl ini bertujuan untuk menurunkan titik lebur LiCl menjadi 430 ºC. Reaksi yang terjadi pada proses elektrolisis Li adalah sebagai berikut

Katoda :  Li⁺ +  e ―→ Li

Anoda  :   2Cl‾ ―→ Cl₂ + 2e

Selama elektrolisis berlangsung ion Li⁺ dari leburan garam klorida akan bergerak menuju katoda. Ketika tiba dikatoda ion-ion litium akan mengalami reaksi reduksi menjadi padatan Li yang menempel pada permukaan katoda. Padatan yang terbentuk dapat diambil secara periodik, dicuci kemudian digunakan untuk proses selanjutnya sesuai keperluan. Sedangkan ion Cl‾ akan bergerak menuju anoda yang kemudian direduksi menjadi gas Cl₂.

B.    Elektrolisis Natrium

Gambar Logam Natrium

Natrium dapat diperoleh dari elektrolisis leburan NaCl dengan menambahkan CaCl₂ menggunakan proses downs cell. Penambahan CaCl₂ bertujuan menurunkan titih leleh NaCl dari 801ºC menjadi 580 ºC. Proses ini dilakukan dalam sel silinder meggunakan anoda dari grafit dan katoda dari besi atau tembaga. Selama proses elektrolisis berlangsung, ion-ion Na⁺ bergerak menuju katoda kemudian mengendap dan menempel pada katoda, sedangkan ion Cl‾ memebntuk gas Cl₂ pada anoda. Reaksi yang terjadi pada proses elektrolisis natrium dari lelehan NaCl:

Peleburan NaCl ―→ Na⁺ + Cl‾

Katoda :  Na⁺ +  e ―→ Na

Anoda  :  2Cl‾ ―→  Cl₂ +  2e

Reaksi elektrolisis: Na⁺ + Cl‾―→  Na + Cl₂

C.    Metode reduksi

Gambar Logam Kalium

Kalium, rubidium, dan sesium tidak dapat diperoleh dengan proses elektrolis karena logam-logam yang terbentuk pada anoda akan segera larut kembali dalam larutan garam yang digunakan. Oleh sebab itu untuk memperoleh Kalium, rubidium, dan sesium dilakukan melalui metode reduksi.

Gambar Logam sesium

Proses yang dilakukan untuk memperoleh ketiga logam ini serupa yaitu dengan mereaksikan lelehan garamnya dengan natrium.

Na  +  LCl ―→ L  +  NaCl            (L= kalium, rubidium dan sesium)

Dari reaksi di atas L dalam bentuk gas yang dialirkan keluar. Gas yang keluar kemudian dipadatkan dengan menurunkan tekanan atau suhu sehingga terbentuk padatan logam L. Karena jumlah produk berkurang maka reaksi akan bergeser ke arah produk. Demikian seterusnya hingga semua logam L habis bereaksi.

Gambar Logam Rubidium

4.    KELIMPAHAN DI ALAM

·         Natrium ditemukan sebagai natrium klorida (NaCl) yang terdapat dalam air laut, dalam entuk sendawa Chili NaNO₃, trona (Na₂CO₃.2H₂O), boraks (Na₂B₄O₇.10H₂O) dan mirabilit (Na₂SO₄).

·         Kalium didapat sebagai mineral silvit (KCl), mineral karnalit (KCl.MgCl₂.6H₂O) sendawa (KNO₃), dan  feldspar (K₂O.Al₂O₃.3SiO₂). Selain dari kalium juga terdapat dalam air laut.

·         Unsur rubidiumm dan sesium dihasilkan sebagai hasil samping proses pengolahan litium dari mineralnya.

5.    KEGUNAAN

Natrium merupakan salah satu logam alkali yang dimanfaatkan untuk pembuatan lampu. Lampu ini dikenal dengan nama lampu natrium. Lampu natrium umumnya digunakan sebagai lampu penerangan dijalan-jalan raya. Lampu natrium ditandai dengan warna kuning cemerlang yang mampu menembusi kabut. Dibanding logam murninya, senyawa-senyawa yang dibentuk dari logam alkali lebih banyak dimanfaatkan.

Natrium klorida (NaCl), merupakan bahan baku pembuatan garam dapur, NaOH, Na₂CO₃. Natrium hidrosida atau soda kaustik (NaOH). Digunakan dalam industri pembuatan sabun, kertas dan tekstil, dalam kilng minyak digunakan untuk menghilangkan belerang, dan ekstraksi aluminium dari bijihnya. Dalam laboratorium digunakan untuk menyerap gas karbondioksida atau gas-gas lain yang bersifat asam, dalam beberapa reaksi organik NaOH merupakan pereaksi yang penting misalnya pada reaksi hidrolisis. K₂CrO₄, indicator dalam titrasi argentomeri. K₂Cr₂O₇, zat pengoksidasi (oksidator). KMnO₄, zat pengoksidasi, zat desinfektan. Kalium nitrat (KNO₃), bahan mesiu, bahan pembuat HNO_3.  K-sitrat, obat diuretik dan saluran kemih. K-hidrogentartrat, bahan pembuat kue (serbuk tartar).